Карты четвертичных отложений. Совершенные и несовершенные скважины

** Индекс возраста согласно стратиграфической шкале.

Особенности стратиграфии четвертичной системы

Ведущая роль палеоклиматического метода, а не биостратиграфического, как для более древних отложений. Различают отложения образовавшиеся в теплые или холодные эпохи четвертичного периода (соответственно, в межледниковые (или интергляциальные) и ледниковые (гляциальные)).

Особенности

индексации четвертичных отложений на карте

Индекс состоит из двух частей - генетической и возрастной. Генезис чаще всего обозначают первой буквой латинского названия генетического типа. Возрастная часть индекса включает обозначение системы (буква Q), раздела и подраздела (римские цифры от I до IV), а также горизонта (арабские цифры в виде верхнего или нижнего индекса), например - gQII4 (= gII4). В конкретных регионах горизонты имеют местные географические названия - их обозначают вместо арабских цифр-индексов также первой буквой (буквами) латинизированного названия, например - gQII4 (= gII4) = gIIm. Поскольку на карте четвертичных отложений все отложения относятся к четвертичной системе, то буквенное обозначение системы в индекс не включают. На мелкомасштабной карте, следовательно, может быть индекс gII4 (g - обозначение генезиса, в данном случае гляциальные, т.е. ледниковые отложения; II4 - возраста), который читают так: "ледниковые отложения четвертого горизонта среднего плейстоцена" или "ледниковые отложения четвертого горизонта среднечетвертичных отложений". На крупномасштабной карте центра Европейской России те же отложения будут обозначены как gIIm - "ледниковые отложения московского горизонта среднего плейстоцена" или "ледниковые отложения московского горизонта среднечетвертичных отложений".

2. Приток подземных вод к водозаборным сооружениям. Совершенные и несовершенные скважины

Основные закономерности движения подземных вод определяются составом, условиями залегания водоносных и водоупорных пород, их фильтрационными особенностями и другими факторами.

В результате водозабора из горных выработок вокруг последних возникает понижение уровня подземных вод или депрессионная воронка, имеющая максимальный наклон у стенки выработки и по мере удаления от нее постепенно выполаживается и практически сопрягается с уровнем первоначального напора, Н. Расстояние от оси выработки до точки сопряжения депрессионной кривой с линией первоначального положения уровня называется радиусом влияния, R.

Размеры воронки депрессии вокруг горной выработки увеличиваются с течением времени и подчиняются зависимости

,

где R – радиус воронки депрессии;

a – коэффициент уровнепроводимости

(пъезопроводимости) дренируемого пласта;

t – расчетное время.

В практике гидрогеологических расчетов для приближенного определения радиуса влияния при непродолжительных откачках грунтовых вод и при откачке из ствола шахты широко используется формула И.П. Кусакина

,

а для напорных вод – формула В. Зихардта

,

где k – коэффициент фильтрации, м/с;

S – понижение уровня подземных вод, м;

H – мощность водоносного горизонта, м.

Сниженный уровень воды в дрене в результате продолжительной откачки, соответствующий остаточному (высоте h), называется динамическим в отличие от статического уровня, который соответствует первоначальному уровню Н. Величина S, на которую понижается уровень воды в выработке, называется понижением и определяется

S = H – h (3.14)

По мере удаления от колодца величина понижения уровня уменьшается и на расстоянии, равном радиусу влияния, R, близка к нулю.

Для безнапорного потока, где вода не полностью занимает сечение пласта, характерны свободный уровень (или зеркало грунтовых вод) и давление на поверхности пласта, равное атмосферному.

При напорном движении водоносный пласт полностью заполнен водой, при вскрытии которого уровень, называемый пьезометрическим, устанавливается выше его кровли.

При откачке подземных вод из горной выработки практически нельзя получить установившегося движения подземных вод. Однако, если при продолжительной откачке с постоянной интенсивностью уровень воды в ней почти не изменяются во времени, приток подземных вод к горной выработке можно считать установившимся.

Совершенная скважина - буровая скважина, пройденная через всю водонасыщенную толщу пород, доведенная до водоупора, длина водоприемной части которой совпадает с мощностью водоносного пласта.

Несовершенная скважина - буровая скважина, не полностью вскрывшая водонасыщенную толщу пород, длина водоприемной части которой меньше мощности водоносного пласта.

3. Механические свойства грунтов

Для расчетов деформаций, устойчивости грунта и оценки прочности оснований необходимо знать механические характеристики используемых грунтов. Такими свойствами определяется поведение грунтовых массивов под воздействием нагрузок и при изменении их физического состояния. На механические свойства оказывают влияние характер структурных связей частиц, гранулометрический и минеральный состав и влажность грунтов. Основными механическими свойствами грунтов считают: сжимаемость; сопротивление сдвигу; водопроницаемость.

Сжимаемость грунтов.

Способность грунта уменьшаться в объеме под воздействием уплотняющих нагрузок называют сжимаемостью, осадкой или деформацией. По физическому строению грунт состоит из отдельных частиц различной крупности и минерального состава (скелет грунта) и пор, заполненных жидкостью (вода) и газом (воздух). Частицы в грунте бывают связанные и несвязанные между собой, но независимо от этого, прочность связей всегда ниже прочности частиц. При возникновении напряжений сжатия изменение объемов происходит за счет уменьшения объемов, располагающихся внутри грунта пор, заполненных водой или воздухом и за счет сгущения связующих (коллоидов). Таким образом, сжимаемость зависит от многих факторов, основными из которых являются физический состав, вид структурных связей частиц и величина нагрузки.

По характеру усадки разделяют упругие и пластические деформации. Упругие деформации возникают в результате нагрузок, не превышающих структурную прочность грунтов, т.е. не разрушающих структурные связи между частицами и характеризуются способностью грунта возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузок. Пластические деформации разрушают скелет грунта, нарушая связи и перемещая частицы относительно друг друга. При этом объемные пластические деформации уплотняют грунт за счет изменения объема внутренних пор, а сдвиговые пластические деформации – за счет изменения его первоначальной формы и вплоть до разрушения. При расчетах сжимаемости грунта основные деформационные характеристики определяют в лабораторных условиях согласно коэффициенту относительной сжимаемости, коэффициенту бокового давления и коэффициенту поперечного расширения.

 Скачать реферат